JP2012121944A - Rubber composition for tire, and tire for competition - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いた競技用タイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for tires and a racing tire using the same.
競技用タイヤに使用されるゴム組成物には、一般的に、ウェットグリップ性能を確保するため、水酸化アルミニウムやオイルが配合されている。しかし、ウェットグリップ性能をより改善しようとして、水酸化アルミニウムやオイルを増量すると、耐摩耗性及び操縦安定性が悪化する傾向がある。したがって、これらの性能をバランス良く改善する方法が望まれている。 In general, aluminum hydroxide and oil are blended in a rubber composition used for a racing tire in order to ensure wet grip performance. However, when the amount of aluminum hydroxide or oil is increased in order to further improve the wet grip performance, wear resistance and steering stability tend to deteriorate. Therefore, a method for improving these performances in a well-balanced manner is desired.
特許文献１には、芳香族ビニル重合体を配合し、低燃費性及びウェットグリップ性能を改善したゴム組成物が提案されている。しかし、ウェットグリップ性能、耐摩耗性及び操縦安定性をバランス良く改善する点について、未だ改善の余地がある。 Patent Document 1 proposes a rubber composition in which an aromatic vinyl polymer is blended to improve fuel efficiency and wet grip performance. However, there is still room for improvement in terms of improving the wet grip performance, wear resistance, and steering stability in a well-balanced manner.
本発明は、前記課題を解決し、ウェットグリップ性能、耐摩耗性及び操縦安定性をバランス良く改善できるタイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いた競技用タイヤを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a tire rubber composition that can improve wet grip performance, wear resistance, and handling stability in a well-balanced manner, and a racing tire using the same.
本発明は、ゴム成分、芳香族ビニル重合体、充填剤及びオイルを含有し、上記ゴム成分がジエン系ゴムを５０質量％以上含み、上記芳香族ビニル重合体が、α−メチルスチレン及び／又はスチレンを重合して得られる樹脂であり、上記充填剤が水酸化アルミニウムを含み、上記ゴム成分１００質量部に対して、上記芳香族ビニル重合体の含有量が１〜５０質量部、上記充填剤の含有量が１００〜１８０質量部、上記オイルの含有量が５０〜１５０質量部であるタイヤ用ゴム組成物に関する。 The present invention contains a rubber component, an aromatic vinyl polymer, a filler and an oil, the rubber component contains 50% by mass or more of a diene rubber, and the aromatic vinyl polymer contains α-methylstyrene and / or A resin obtained by polymerizing styrene, wherein the filler contains aluminum hydroxide, and the content of the aromatic vinyl polymer is 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is related with the rubber composition for tires whose content is 100-180 mass parts and whose content of the said oil is 50-150 mass parts.
上記芳香族ビニル重合体が、α−メチルスチレン若しくはスチレンの単独重合体又はα−メチルスチレンとスチレンとの共重合体であることが好ましい。 The aromatic vinyl polymer is preferably α-methylstyrene or a homopolymer of styrene, or a copolymer of α-methylstyrene and styrene.
上記充填剤がシリカを含有し、上記ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量が２〜１５０質量部であることが好ましい。 It is preferable that the filler contains silica and the content of silica is 2 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いた競技用タイヤに関する。 The present invention also relates to a racing tire using the rubber composition.
本発明によれば、水酸化アルミニウム及びオイルを含む配合系に、特定の芳香族ビニル重合体を更に配合したゴム組成物であるので、該ゴム組成物をタイヤの各部材（特に、トレッド）に使用することにより、ウェットグリップ性能、耐摩耗性及び操縦安定性がバランス良く改善された競技用タイヤを提供できる。 According to the present invention, since it is a rubber composition in which a specific aromatic vinyl polymer is further blended in a blending system containing aluminum hydroxide and oil, the rubber composition is applied to each member (particularly, tread) of a tire. By using it, it is possible to provide a racing tire in which wet grip performance, wear resistance and handling stability are improved in a well-balanced manner.
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴムと、特定の芳香族ビニル重合体と、水酸化アルミニウムを含む充填剤と、オイルとをそれぞれ所定量含有する。上述したように、水酸化アルミニウム及びオイルを含む配合系で、水酸化アルミニウムやオイルを増量すると、ウェットグリップ性能が改善される一方で、耐摩耗性及び操縦安定性が悪化する傾向がある。これに対し、本発明では、上記配合系に、特定の芳香族ビニル重合体を更に配合することで、水酸化アルミニウム及びオイルを増量することなく、良好な耐摩耗性及び操縦安定性を維持したまま、ウェットグリップ性能を改善できる。その結果、ウェットグリップ性能、耐摩耗性及び操縦安定性をバランス良く改善できる。 The rubber composition of the present invention contains a predetermined amount of a diene rubber, a specific aromatic vinyl polymer, a filler containing aluminum hydroxide, and oil. As described above, when the amount of aluminum hydroxide or oil is increased in a compounding system containing aluminum hydroxide and oil, wet grip performance is improved, while wear resistance and steering stability tend to deteriorate. On the other hand, in the present invention, by further blending a specific aromatic vinyl polymer into the above blended system, good wear resistance and steering stability were maintained without increasing the amount of aluminum hydroxide and oil. The wet grip performance can be improved. As a result, wet grip performance, wear resistance, and steering stability can be improved in a well-balanced manner.
本発明のゴム組成物は、ゴム成分として、ジエン系ゴムを使用できる。ジエン系ゴムとしては特に限定されず、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）などが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。 The rubber composition of the present invention can use a diene rubber as a rubber component. The diene rubber is not particularly limited. For example, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), Examples include styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber (SIBR). These may be used alone or in combination of two or more.
ゴム成分１００質量％中のジエン系ゴムの含有量は、５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上である。５０質量％未満であると、ウェットグリップ性能、耐摩耗性及び操縦安定性がバランス良く得られないおそれがある。
なお、ジエン系ゴムの含有量の上限は特に限定されず、１００質量％であってもよい。
The content of the diene rubber in 100% by mass of the rubber component is 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more. If it is less than 50% by mass, the wet grip performance, wear resistance, and steering stability may not be obtained in a well-balanced manner.
In addition, the upper limit of content of diene rubber is not specifically limited, 100 mass% may be sufficient.
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴムとして、ＳＢＲを使用することが好ましい。これにより、ウェットグリップ性能、耐摩耗性及び操縦安定性がバランス良く得られる。 The rubber composition of the present invention preferably uses SBR as the diene rubber. Thereby, wet grip performance, abrasion resistance, and steering stability can be obtained in a well-balanced manner.
ＳＢＲとしては特に限定されず、例えば、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）など、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。 The SBR is not particularly limited, and for example, those commonly used in the tire industry such as emulsion-polymerized styrene butadiene rubber (E-SBR), solution-polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR) can be used.
ＳＢＲのスチレン含有量は、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２５質量％以上、更に好ましくは３５質量％以上である。１５質量％未満の場合、充分なウェットグリップ性能を確保できないおそれがある。また、ＳＢＲのスチレン含有量は、好ましくは６５質量％以下、より好ましくは５５質量％以下、更に好ましくは４５質量％以下である。６５質量％を超えると、硬度が高くなり過ぎて、耐摩耗性及び操縦安定性が悪化する傾向がある。
なお、本明細書において、スチレン含有量は、１Ｈ−ＮＭＲ測定によって算出される。
The styrene content of SBR is preferably 15% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, and further preferably 35% by mass or more. If it is less than 15% by mass, sufficient wet grip performance may not be ensured. Further, the styrene content of SBR is preferably 65% by mass or less, more preferably 55% by mass or less, and further preferably 45% by mass or less. If it exceeds 65% by mass, the hardness tends to be too high, and the wear resistance and steering stability tend to deteriorate.
In the present specification, the styrene content is calculated by 1 H-NMR measurement.
ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上である。７０質量％未満では、ウェットグリップ性能、耐摩耗性及び操縦安定性がバランス良く得られないおそれがある。
なお、ＳＢＲの含有量の上限は特に限定されず、１００質量％であってもよい。
The content of SBR in 100% by mass of the rubber component is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and further preferably 90% by mass or more. If it is less than 70% by mass, the wet grip performance, wear resistance and steering stability may not be obtained in a well-balanced manner.
In addition, the upper limit of content of SBR is not specifically limited, 100 mass% may be sufficient.
本発明のゴム組成物は、特定の芳香族ビニル重合体、即ち、α−メチルスチレン及び／又はスチレンを重合して得られる樹脂を含有する。なお、上記芳香族ビニル重合体は、ゴム成分には含まれない。 The rubber composition of the present invention contains a specific aromatic vinyl polymer, that is, a resin obtained by polymerizing α-methylstyrene and / or styrene. The aromatic vinyl polymer is not included in the rubber component.
上記芳香族ビニル重合体では、芳香族ビニル単量体（単位）として、スチレン、α−メチルスチレンが使用され、それぞれの単量体の単独重合体、両単量体の共重合体のいずれでもよい。上記芳香族ビニル重合体としては、経済的で、加工しやすく、ウェットグリップ性能に優れていることから、α−メチルスチレン若しくはスチレンの単独重合体又はα−メチルスチレンとスチレンとの共重合体が好ましく、α−メチルスチレンとスチレンとの共重合体がより好ましい。 In the aromatic vinyl polymer, styrene and α-methylstyrene are used as the aromatic vinyl monomer (unit), and either a homopolymer of each monomer or a copolymer of both monomers is used. Good. The aromatic vinyl polymer is economical, easy to process, and excellent in wet grip performance. Therefore, α-methylstyrene or a homopolymer of styrene or a copolymer of α-methylstyrene and styrene is used. A copolymer of α-methylstyrene and styrene is more preferable.
上記芳香族ビニル重合体の軟化点（Ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ Ｐｏｉｎｔ）は、好ましくは１００℃以下、より好ましくは９２℃以下、更に好ましくは８８℃以下であり、また、好ましくは３０℃以上、より好ましくは６０℃以上、更に好ましくは７５℃以上である。上記範囲内であると、本発明の効果が良好に得られる。
なお、本明細書において、軟化点とは、ＪＩＳ Ｋ ６２２０に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。
The softening point of the aromatic vinyl polymer is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 92 ° C. or lower, still more preferably 88 ° C. or lower, and preferably 30 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. As mentioned above, More preferably, it is 75 degreeC or more. Within the above range, the effects of the present invention can be obtained satisfactorily.
In this specification, the softening point is a temperature at which a sphere descends when the softening point defined in JIS K 6220 is measured with a ring and ball softening point measuring device.
上記芳香族ビニル重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは４００以上、より好ましくは５００以上、更に好ましくは８００以上であり、また、好ましくは１００００以下、より好ましくは３０００以下、更に好ましくは２０００以下である。上記範囲内であると、本発明の効果が良好に得られる。
なお、本明細書において、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）（東ソー（株）製ＧＰＣ−８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬ ＳＵＰＥＲＭＡＬＴＰＯＲＥ ＨＺ−Ｍ）による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めたものである。
The aromatic vinyl polymer has a weight average molecular weight (Mw) of preferably 400 or more, more preferably 500 or more, still more preferably 800 or more, and preferably 10,000 or less, more preferably 3000 or less, still more preferably. 2000 or less. Within the above range, the effects of the present invention can be obtained satisfactorily.
In this specification, the weight average molecular weight is determined by gel permeation chromatograph (GPC) (GPC-8000 series, manufactured by Tosoh Corporation), detector: differential refractometer, column: TSKGEL SUPERMALTPORE HZ- manufactured by Tosoh Corporation. It is determined by standard polystyrene conversion based on the measured value by M).
上記芳香族ビニル重合体の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１質量部以上、好ましくは２質量部以上、より好ましくは３質量部以上、更に好ましくは４質量部以上である。１質量部未満であると、ウェットグリップ性能を充分に改善できないおそれがある。また、上記芳香族ビニル重合体の含有量は、５０質量部以下、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下である。５０質量部を超えると、耐摩耗性、操縦安定性が悪化する傾向がある。 The content of the aromatic vinyl polymer is 1 part by mass or more, preferably 2 parts by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, and further preferably 4 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 1 part by mass, the wet grip performance may not be sufficiently improved. Moreover, content of the said aromatic vinyl polymer is 50 mass parts or less, Preferably it is 30 mass parts or less, More preferably, it is 10 mass parts or less. When it exceeds 50 parts by mass, the wear resistance and the steering stability tend to deteriorate.
本発明のゴム組成物は、充填剤を含有する。充填剤としては、水酸化アルミニウム、シリカ、カーボンブラックなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。 The rubber composition of the present invention contains a filler. Examples of the filler include aluminum hydroxide, silica, and carbon black. These may be used alone or in combination of two or more.
充填剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１００質量部以上、好ましくは１１０質量部以上、より好ましくは１２０質量部以上、更に好ましくは１２５質量部以上である。１００質量部未満では、ウェットグリップ性能、耐摩耗性及び操縦安定性がバランス良く得られないおそれがある。また、充填剤の含有量は、１８０質量部以下、好ましくは１６０質量部以下、より好ましくは１４０質量部以下である。１８０質量部を超えると、ゴムが硬くなり過ぎて、操縦安定性などが悪化する傾向がある。 The filler content is 100 parts by mass or more, preferably 110 parts by mass or more, more preferably 120 parts by mass or more, and still more preferably 125 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 100 parts by mass, the wet grip performance, wear resistance, and steering stability may not be obtained in a well-balanced manner. Moreover, content of a filler is 180 mass parts or less, Preferably it is 160 mass parts or less, More preferably, it is 140 mass parts or less. When the amount exceeds 180 parts by mass, the rubber becomes too hard and the steering stability tends to deteriorate.
本発明のゴム組成物は、充填剤として、水酸化アルミニウムを含有する。これにより、低温での硬度が低下し、良好なウェットグリップ性能が得られる。 The rubber composition of the present invention contains aluminum hydroxide as a filler. As a result, the hardness at low temperature is reduced, and good wet grip performance is obtained.
水酸化アルミニウムとしては特に限定されず、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。 It does not specifically limit as aluminum hydroxide, A general thing can be used in the tire industry.
水酸化アルミニウムの平均一次粒子径は、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは０．８μｍ以上である。０．５μｍ未満では、水酸化アルミニウムの分散が困難となり、耐摩耗性が悪化する傾向がある。また、水酸化アルミニウムの平均一次粒子径は、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。１０μｍを超えると、水酸化アルミニウムが破壊核となり、耐摩耗性が悪化する傾向がある。
なお、本発明において、水酸化アルミニウムの平均一次粒子径は数平均粒子径であり、透過型電子顕微鏡により測定される。
The average primary particle diameter of aluminum hydroxide is preferably 0.5 μm or more, more preferably 0.8 μm or more. If it is less than 0.5 μm, it becomes difficult to disperse aluminum hydroxide, and the wear resistance tends to deteriorate. The average primary particle size of aluminum hydroxide is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less. When it exceeds 10 μm, aluminum hydroxide becomes a fracture nucleus and wear resistance tends to deteriorate.
In the present invention, the average primary particle diameter of aluminum hydroxide is the number average particle diameter, and is measured by a transmission electron microscope.
水酸化アルミニウムの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上、より好ましくは１５質量部以上、更に好ましくは２０質量部以上である。２質量部未満では、ウェットグリップ性能を充分に改善できないおそれがある。また、水酸化アルミニウムの含有量は、好ましくは８０質量部以下、より好ましくは６０質量部以下、更に好ましくは４０質量部以下である。８０質量部を超えると、耐摩耗性が悪化する傾向がある。 The content of aluminum hydroxide is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more, and still more preferably 20 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 2 parts by mass, the wet grip performance may not be sufficiently improved. The content of aluminum hydroxide is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less, and still more preferably 40 parts by mass or less. When it exceeds 80 mass parts, there exists a tendency for abrasion resistance to deteriorate.
本発明のゴム組成物は、充填剤として、水酸化アルミニウムとともにシリカを併用することが好ましい。これにより、本発明の効果が良好に得られる。 The rubber composition of the present invention preferably uses silica together with aluminum hydroxide as a filler. Thereby, the effect of this invention is acquired favorably.
シリカとしては、例えば、乾式法により調製されたシリカ（無水ケイ酸）、湿式法により調製されたシリカ（含水ケイ酸）などが挙げられる。なかでも、表面のシラノール基が多く、シランカップリング剤との反応点が多いという理由から、湿式法により調製されたシリカが好ましい。 Examples of the silica include silica prepared by a dry method (anhydrous silicic acid), silica prepared by a wet method (hydrous silicic acid), and the like. Of these, silica prepared by a wet method is preferred because of the large number of silanol groups on the surface and many reactive sites with the silane coupling agent.
シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは２００ｍ２／ｇ以上、より好ましくは２５０ｍ２／ｇ以上である。２００ｍ２／ｇ未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。また、シリカのＮ２ＳＡは、好ましくは３５０ｍ２／ｇ以下、より好ましくは３００ｍ２／ｇ以下である。３５０ｍ２／ｇを超えると、未加硫ゴム組成物の粘度が高くなり、加工性が悪化する傾向がある。
なお、シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 200 m 2 / g or more, more preferably 250 m 2 / g or more. If it is less than 200 m 2 / g, there is a tendency that sufficient reinforcing properties cannot be obtained. Further, N 2 SA of silica is preferably 350 m 2 / g or less, more preferably 300 m 2 / g or less. When it exceeds 350 m < 2 > / g, the viscosity of an unvulcanized rubber composition will become high and there exists a tendency for workability to deteriorate.
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-81.
シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上、より好ましくは３０質量部以上、更に好ましくは４０質量部以上であり、また、好ましくは１５０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下、更に好ましくは６０質量部以下である。上記範囲内であると、本発明の効果が良好に得られる。 The content of silica is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, still more preferably 40 parts by mass or more, and preferably 150 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the rubber component. Preferably it is 100 mass parts or less, More preferably, it is 60 mass parts or less. Within the above range, the effects of the present invention can be obtained satisfactorily.
本発明のゴム組成物は、シリカとともにシランカップリング剤を併用することが好ましい。シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドなどのスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシランなどのビニル系、３−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランのグリシドキシ系、３−ニトロプロピルトリメトキシシランなどのニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、スルフィド系が好ましく、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドがより好ましい。 The rubber composition of the present invention preferably uses a silane coupling agent in combination with silica. As the silane coupling agent, any silane coupling agent conventionally used in combination with silica can be used in the rubber industry. For example, sulfide systems such as bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3 -Mercapto type such as mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyl type such as vinyltriethoxysilane, amino type such as 3-aminopropyltriethoxysilane, glycidoxy type of γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-nitropropyltri Examples thereof include nitro compounds such as methoxysilane and chloro compounds such as 3-chloropropyltrimethoxysilane. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, sulfide type is preferable, and bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide is more preferable.
シランカップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以上、より好ましくは１５質量部以上、更に好ましくは１８質量部以上である。１０質量部未満では、耐摩耗性が悪化する傾向がある。また、該シランカップリング剤の含有量は、好ましくは４０質量部以下、より好ましくは３０質量部以下、更に好ましくは２５質量部以下である。４０質量部を超えると、コストの増加に見合った効果が得られない傾向がある。 The content of the silane coupling agent is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more, and still more preferably 18 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica. If it is less than 10 parts by mass, the wear resistance tends to deteriorate. Further, the content of the silane coupling agent is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, and still more preferably 25 parts by mass or less. When it exceeds 40 parts by mass, there is a tendency that an effect commensurate with the increase in cost cannot be obtained.
本発明のゴム組成物は、充填剤として、水酸化アルミニウムとともにカーボンブラックを併用することが好ましい。これにより、本発明の効果が良好に得られる。 The rubber composition of the present invention preferably uses carbon black together with aluminum hydroxide as a filler. Thereby, the effect of this invention is acquired favorably.
カーボンブラックとしては、例えば、ＧＰＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなど、タイヤ工業において一般的なものを用いることができる。 As the carbon black, for example, those generally used in the tire industry such as GPF, HAF, ISAF, and SAF can be used.
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは８０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは１２０ｍ２／ｇ以上である。８０ｍ２／ｇ未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。また、カーボンブラックのＮ２ＳＡは、好ましくは２２０ｍ２／ｇ以下、より好ましくは１８０ｍ２／ｇ以下である。２２０ｍ２／ｇを超えると、未加硫ゴム組成物の粘度が高くなり、加工性が悪化する傾向がある。
なお、カーボンブラックのＮ２ＳＡは、ＪＩＳ Ｋ６２１７のＡ法によって求められる。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 80 m 2 / g or more, more preferably 120 m 2 / g or more. If it is less than 80 m < 2 > / g, there exists a tendency for sufficient reinforcement property not to be acquired. Also, N 2 SA of carbon black is preferably 220 m 2 / g, more preferably at most 180 m 2 / g. When it exceeds 220 m < 2 > / g, the viscosity of an unvulcanized rubber composition will become high and there exists a tendency for workability to deteriorate.
The N 2 SA of carbon black is determined by the A method of JIS K6217.
カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上、より好ましくは３０質量部以上、更に好ましくは４０質量部以上であり、また、好ましくは１５０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下、更に好ましくは６０質量部以下である。上記範囲内であると、本発明の効果が良好に得られる。 The content of carbon black is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, still more preferably 40 parts by mass or more, and preferably 150 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the rubber component. More preferably, it is 100 mass parts or less, More preferably, it is 60 mass parts or less. Within the above range, the effects of the present invention can be obtained satisfactorily.
本発明のゴム組成物は、充填剤として、水酸化アルミニウム、シリカ及びカーボンブラックを併用することが特に好ましく、この場合、本発明の目的が良好に達成できる。 In the rubber composition of the present invention, it is particularly preferable to use aluminum hydroxide, silica and carbon black as fillers. In this case, the object of the present invention can be satisfactorily achieved.
本発明のゴム組成物は、オイルを含有する。これにより、良好なウェットグリップ性能が得られる。 The rubber composition of the present invention contains oil. Thereby, favorable wet grip performance is obtained.
オイルとしては特に限定されず、例えば、プロセスオイル、植物油脂、その混合物などを用いることができる。 The oil is not particularly limited, and for example, process oil, vegetable oil, a mixture thereof, and the like can be used.
プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル（アロマオイル）などが挙げられる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生湯、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油などが挙げられる。なかでも、良好なウェットグリップ性能が得られるという点から、芳香族系プロセスオイルが好適に用いられる。 Examples of the process oil include paraffinic process oil, naphthenic process oil, and aromatic process oil (aromatic oil). As vegetable oils and fats, castor oil, cottonseed oil, sesame oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut water, rosin, pine oil, pineapple, tall oil, corn oil, rice bran oil, beet flower oil, sesame oil, Examples include olive oil, sunflower oil, palm kernel oil, camellia oil, jojoba oil, macadamia nut oil, and tung oil. Of these, aromatic process oils are preferably used because good wet grip performance can be obtained.
オイルの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、５０質量部以上、好ましくは８０質量部以上、より好ましくは１００質量部以上、更に好ましくは１１０質量部以上である。５０質量部未満では、ウェットグリップ性能を充分に改善できないおそれがある。また、オイルの含有量は、１５０質量部以下、好ましくは１４０質量部以下、より好ましくは１３０質量部以下である。１５０質量部を超えると、耐摩耗性及び操縦安定性が悪化する傾向がある。
なお、オイルの含有量には、ゴム（油展ゴム）に含まれるオイルの量も含まれる。
The oil content is 50 parts by mass or more, preferably 80 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass or more, and still more preferably 110 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 50 parts by mass, the wet grip performance may not be sufficiently improved. The oil content is 150 parts by mass or less, preferably 140 parts by mass or less, and more preferably 130 parts by mass or less. When it exceeds 150 parts by mass, the wear resistance and the steering stability tend to deteriorate.
The oil content includes the amount of oil contained in rubber (oil-extended rubber).
本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、ワックス、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。 In the rubber composition of the present invention, in addition to the above components, compounding agents generally used in the production of rubber compositions, such as zinc oxide, stearic acid, various anti-aging agents, vulcanizing agents such as wax and sulfur, A vulcanization accelerator or the like can be appropriately blended.
本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法などにより製造できる。 The rubber composition of the present invention is produced by a general method. That is, it can be produced by a method of kneading the above components with a Banbury mixer, kneader, open roll or the like and then vulcanizing.
本発明のゴム組成物は、タイヤの各部材に用いられ、トレッド（特にキャップトレッド）に好適に用いられる。 The rubber composition of the present invention is used for each member of a tire and is suitably used for a tread (particularly a cap tread).
本発明の競技用タイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどの所望の形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより、本発明の競技用タイヤを製造することができる。 The racing tire of the present invention is manufactured by a normal method using the rubber composition. That is, a rubber composition containing the above components is extruded into a desired shape such as a tread at an unvulcanized stage and molded together with other tire members on a tire molding machine by a normal method. Thus, an unvulcanized tire is formed. By heating and pressing the unvulcanized tire in a vulcanizer, the racing tire of the present invention can be manufactured.
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＳＢＲ：旭化成ケミカルズ（株）製のタフデン４８５０（スチレン含有量：３９質量％、ゴム固形分１００質量部に対してオイル分を５０質量部含有）
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＡ（Ｎ１１０、Ｎ２ＳＡ：１４２ｍ2／ｇ）
シリカ：東ソー・シリカ（株）製のニプシルＶＮ３（Ｎ２ＳＡ：２７０ｍ２／ｇ）
水酸化アルミニウム：昭和電工（株）製のハイジライトＨ−４３（平均一次粒子径：１μｍ）
芳香族ビニル重合体：Ａｒｉｚｏｎａ ｃｈｅｍｉｃａｌ社製のＳＹＬＶＡＲＥＳ ＳＡ８５（α−メチルスチレンとスチレンとの共重合体、軟化点：８５℃、Ｍｗ：１０００）
オイル：ジャパンエナジー社製のプロセスＸ−２６０（アロマオイル）
老化防止剤６Ｃ：フレキシス（株）製のサントフレックス１３
老化防止剤２２４：大内新興化学工業（株）製のノクラック２２４
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸
酸化亜鉛：三井金属工業（株）製の酸化亜鉛２種
シランカップリング剤：デグッサ（株）製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤ＮＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
SBR: Toughden 4850 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation (styrene content: 39% by mass, containing 50 parts by mass of oil with respect to 100 parts by mass of rubber solid content)
Carbon black: Dia Black A (N110, N 2 SA: 142 m 2 / g) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Silica: Nipsil VN3 manufactured by Tosoh Silica Corporation (N 2 SA: 270 m 2 / g)
Aluminum hydroxide: Heidilite H-43 (average primary particle size: 1 μm) manufactured by Showa Denko KK
Aromatic vinyl polymer: SYLVARES SA85 manufactured by Arizona chemical (copolymer of α-methylstyrene and styrene, softening point: 85 ° C., Mw: 1000)
Oil: Process X-260 (Aroma Oil) manufactured by Japan Energy
Anti-aging agent 6C: Santoflex 13 manufactured by Flexis Co., Ltd.
Anti-aging agent 224: NOCRACK 224 manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Stearic acid: Zinc stearate manufactured by NOF Corporation: Zinc oxide 2 types of silane coupling agent manufactured by Mitsui Kinzoku Kogyo Co., Ltd .: Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetra, manufactured by Degussa Co., Ltd. Sulfide)
Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator NS manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. NS: Noxeller NS manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
実施例及び比較例
表１に示す配合内容に従い、ＢＰ型バンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を１５０℃の条件下で３分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、５０℃の条件下で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃で１２分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物をトレッド形状に成形し、他のタイヤ部材と貼り合わせてタイヤに成形し、１７０℃で１２分間加硫することで試験用カートタイヤ（タイヤサイズ：１１×７．１０−５）を製造した。
Examples and Comparative Examples According to the blending contents shown in Table 1, materials other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded for 3 minutes at 150 ° C. using a BP Banbury mixer to obtain a kneaded product. Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product, and kneaded for 5 minutes at 50 ° C. using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition.
The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized at 170 ° C. for 12 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.
The obtained unvulcanized rubber composition is molded into a tread shape, bonded to another tire member, molded into a tire, and vulcanized at 170 ° C. for 12 minutes to test cart tires (tire size: 11 × 7 10-5).
得られた加硫ゴム組成物及び試験用カートタイヤを用いて以下の評価を行った。その結果を表１に示す。 The following evaluation was performed using the obtained vulcanized rubber composition and test cart tire. The results are shown in Table 1.
（粘弾性試験）
（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、初期歪１０％、動歪０．５％、振動周波数１０Ｈｚの条件下で、０℃における上記加硫ゴム組成物の粘弾性（複素弾性率Ｅ’及び損失正接ｔａｎδ）を測定した。そして、比較例１のＥ’指数及びｔａｎδ指数を１００とし、下記計算式により、各配合の測定結果を指数表示した。Ｅ’指数が大きいほど、操縦安定性に優れることを示し、ｔａｎδ指数が大きいほど、ウェットグリップ性能に優れることを示す。
（Ｅ’指数）＝（各配合のＥ’）／（比較例１のＥ’）×１００
（ｔａｎδ指数）＝（各配合のｔａｎδ）／（比較例１のｔａｎδ）×１００
(Viscoelasticity test)
Using a viscoelastic spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd., the viscoelasticity (complex elasticity) of the vulcanized rubber composition at 0 ° C. under the conditions of initial strain 10%, dynamic strain 0.5%, and vibration frequency 10 Hz. The rate E ′ and the loss tangent tan δ) were measured. Then, the E ′ index and the tan δ index of Comparative Example 1 were set to 100, and the measurement results of each formulation were displayed as an index according to the following calculation formula. The larger the E ′ index, the better the steering stability, and the larger the tan δ index, the better the wet grip performance.
(E ′ index) = (E ′ of each formulation) / (E ′ of Comparative Example 1) × 100
(Tan δ index) = (tan δ of each formulation) / (tan δ of Comparative Example 1) × 100
（引張試験）
ＪＩＳ Ｋ ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、前記加硫ゴム組成物からなる３号ダンベル型ゴム試験片を用いて引張試験を行い、３００％伸張時応力（Ｍ３００）を測定した。そして、比較例１のＭ３００指数を１００とし、下記計算式により、各配合のＭ３００を指数表示した。Ｍ３００指数が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。
（Ｍ３００指数）＝（各配合のＭ３００）／（比較例１のＭ３００）×１００
(Tensile test)
According to JIS K 6251 “Vulcanized rubber and thermoplastic rubber-Determination of tensile properties”, a tensile test was conducted using a No. 3 dumbbell-shaped rubber test piece made of the vulcanized rubber composition, and the stress at 300% elongation was (M300) was measured. And the M300 index of Comparative Example 1 was set to 100, and M300 of each formulation was displayed as an index by the following formula. It shows that it is excellent in abrasion resistance, so that M300 index | exponent is large.
(M300 index) = (M300 of each formulation) / (M300 of Comparative Example 1) × 100
（実車評価）
試験用カートに試験用カートタイヤを装着させ、１周２ｋｍのテストコース（ウェット路面）を８周走行し、ドライバーの官能評価により、ウェットグリップ性能及び操縦安定性（剛性）を評価した。また、走行後のタイヤの摩耗状態を目視で観察し、耐摩耗性を評価した。評価結果は、比較例１を３点として、５点満点で表示した。数値が大きいほど、性能が良好であることを示す。
(Actual vehicle evaluation)
The test cart tire was mounted on the test cart, and the test course (wet road surface) of 1 lap was run 8 laps, and the wet grip performance and the steering stability (rigidity) were evaluated by sensory evaluation of the driver. Further, the wear state of the tire after running was visually observed to evaluate the wear resistance. The evaluation results were displayed with a maximum of 5 points, with Comparative Example 1 as 3 points. The larger the value, the better the performance.
表１より、水酸化アルミニウム及びオイルを含む配合系に、特定の芳香族ビニル重合体を配合した実施例は、比較例に比べて、ウェットグリップ性能、耐摩耗性及び操縦安定性がバランス良く改善された。特に、オイルの一部を該芳香属ビニル重合体で置換した実施例２では、各性能の改善効果が高かった。 From Table 1, the examples in which a specific aromatic vinyl polymer was blended with a blending system containing aluminum hydroxide and oil improved wet grip performance, wear resistance and handling stability in a well-balanced manner compared to the comparative example. It was done. In particular, in Example 2 in which part of the oil was replaced with the aromatic vinyl polymer, the effect of improving each performance was high.
Claims (4)
前記ゴム成分がジエン系ゴムを５０質量％以上含み、
前記芳香族ビニル重合体が、α−メチルスチレン及び／又はスチレンを重合して得られる樹脂であり、
前記充填剤が水酸化アルミニウムを含み、
前記ゴム成分１００質量部に対して、前記芳香族ビニル重合体の含有量が１〜５０質量部、前記充填剤の含有量が１００〜１８０質量部、前記オイルの含有量が５０〜１５０質量部であるタイヤ用ゴム組成物。 Contains rubber component, aromatic vinyl polymer, filler and oil,
The rubber component contains 50% by mass or more of diene rubber,
The aromatic vinyl polymer is a resin obtained by polymerizing α-methylstyrene and / or styrene,
The filler comprises aluminum hydroxide;
The content of the aromatic vinyl polymer is 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, the content of the filler is 100 to 180 parts by mass, and the content of the oil is 50 to 150 parts by mass. A tire rubber composition.
前記ゴム成分１００質量部に対するシリカの含有量が２〜１５０質量部である請求項１又は２記載のタイヤ用ゴム組成物。 The filler contains silica;
The rubber composition for a tire according to claim 1 or 2, wherein a content of silica is 2 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
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